绪论 1
课题一 金属材料的力学性能试验 4
1.1 强度与塑性 4
1.1.1 拉伸试验 4
1.1.2 强度 5
1.1.3 塑性 6
1.2 硬度试验 6
1.2.1 布氏硬度 7
1.2.2 洛氏硬度 8
1.2.3 维氏硬度 9
1.3 韧性与疲劳强度 10
1.3.1 韧性 10
1.3.2 疲劳强度 11
1.4 本课题实训：布氏硬度和洛氏硬度试验 11
1.4.1 实训目的 11
1.4.2 硬度试验技术要求 11
1.4.3 实训成果报告 12
练习题 12
课题二 铁碳合金的微观组织观察 14
2.1 金属的晶体结构及组织 14
2.1.1 金属的晶体结构 14
2.1.2 金属的实际晶体结构 16
2.1.3 金属的结晶过程 18
2.1.4 合金的相结构 19
2.2 铁碳合金的基本知识 21
2.2.1 纯铁的同素异构转变 21
2.2.2 铁碳合金的基本组织 21
2.3 铁碳合金相图分析 22
2.3.1 铁碳合金相图中的主要点、线、区的分析 22
2.3.2 典型铁碳合金的结晶过程及组织 24
2.3.3 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 28
2.3.4 铁碳合金相图的应用 29
2.4 本课题实训：铁碳合金的平衡组织观察 29
2.4.1 实训目的 29
2.4.2 实训过程 30
练习题 30
课题三 钢的热处理方法 31
3.1 钢在热处理时的组织转变 31
3.1.1 钢在加热时的组织转变 31
3.1.2 钢在冷却时的组织转变 33
3.2 钢的退火与正火 37
3.2.1 钢的退火 37
3.2.2 钢的正火 38
3.3 钢的淬火 39
3.3.1 淬火工艺 39
3.3.2 钢的淬透性和淬硬性 42
3.4 钢的回火 42
3.4.1 淬火钢的回火组织转变 42
3.4.2 淬火钢回火时力学性能变化 42
3.4.3 淬火钢的回火脆性 43
3.4.4 回火种类及应用 43
3.5 钢的表面热处理 43
3.5.1 钢的表面淬火 44
3.5.2 钢的化学热处理 45
3.6 钢的表面改性处理 50
3.6.1 钢的涂镀技术 50
3.6.2 钢的气相沉积技术 52
3.6.3 钢的其他表面强化技术 55
练习题 57
课题四 常用金属材料 59
4.1 钢的分类与各元素在钢中的作用 59
4.1.1 钢的分类 59
4.1.2 钢的牌号表示方法 60
4.1.3 常存杂质元素对钢性能的影响 62
4.1.4 合金元素在钢中的作用 63
4.2 非合金钢 65
4.2.1 碳素结构钢 65
4.2.2 优质碳素结构钢 66
4.2.3 碳素工具钢 67
4.2.4 易切削结构钢 68
4.2.5 碳素铸钢 69
4.3 合金钢 69
4.3.1 低合金结构钢 69
4.3.2 耐候钢 70
4.3.3 机械结构用合金钢 71
4.3.4 合金工具钢 74
4.4 铸铁 79
4.4.1 铸铁的石墨化及其影响因素 79
4.4.2 灰铸铁 80
4.4.3 球墨铸铁 82
4.4.4 可锻铸铁 84
4.4.5 蠕墨铸铁 84
4.4.6 合金铸铁 85
4.5 非铁金属材料 86
4.5.1 铝及铝合金 86
4.5.2 铜及铜合金 89
4.5.3 轴承合金 92
4.5.4 粉末冶金材料 92
4.6 本课题实训 常用钢铁材料的鉴别 93
4.6.1 实训目的 93
4.6.2 实训过程 93
4.6.3 实训成果 93
练习题 94
课题五 模具失效与使用寿命 95
5.1 模具失效的形式与机理 95
5.1.1 失效的概念 95
5.1.2 模具失效的分类 96
5.1.3 模具失效机理 96
5.2 模具寿命及其影响因素 98
5.2.1 模具结构的影响 98
5.2.2 模具工作条件的影响 98
5.2.3 模具材料的影响 99
5.2.4 模具制造工艺的影响 99
5.3 模具的失效分析及预防措施 99
5.3.1 模具失效分析的方法 100
5.3.2 冷作模具的失效分析和预防措施 100
5.3.3 热作模具的失效分析和预防措施 102
5.3.4 塑料模具的失效分析和预防措施 103
练习题 105
课题六 冷作模具材料与热处理 106
6.1 冷作模具的分类及其特点 106
6.1.1 冲裁模 106
6.1.2 冷挤压模 107
6.1.3 冷镦模 108
6.1.4 拉拔模与成形模 108
6.2 冷作模具钢的分类、性能和要求 109
6.2.1 冷作模具用碳素工具钢 109
6.2.2 低合金冷作模具钢 112
6.2.3 中合金冷作模具钢 116
6.2.4 高合金冷作模具钢 119
6.2.5 冷作模具用高速工具钢 123
6.2.6 基体钢型冷作模具钢 124
6.2.7 无磁模具钢 126
6.2.8 冷作模具用硬质合金 128
6.2.9 新型冷作模具钢 130
6.3 冷作模具的材料选用 132
6.3.1 冷作模具的选材原则 132
6.3.2 常用冷作模具的材料选用 133
6.4 冷作模具材料与热处理工艺选用实例 139
6.4.1 落料拉深复合模凸凹模的材料与热处理工艺选用实例 139
6.4.2 冷挤压凸模的材料与热处理工艺选用实例 140
6.5 本课题实训 141
6.5.1 实训目的 141
6.5.2 实训过程 141
练习题 142
课题七 热作模具材料与热处理 143
7.1 热作模具的分类和工作条件 143
7.1.1 热锻模 143
7.1.2 热挤压模 145
7.1.3 压铸模 147
7.1.4 热冲裁模 147
7.2 热作模具钢的分类、性能和热处理 148
7.2.1 低合金热作模具钢 148
7.2.2 中合金热作模具钢 154
7.2.3 高合金热作模具钢 159
7.3 其他热作模具材料 164
7.3.1 高温合金 164
7.3.2 难熔金属合金 164
7.3.3 铜基合金 165
7.3.4 硬质合金 166
7.4 热作模具的材料选用 166
7.4.1 热作模具材料的基本性能 166
7.4.2 常用热作模具的材料选用 166
7.5 热作模具材料与热处理工艺选用实例 172
7.5.1 锤锻模的材料与热处理工艺选用实例 172
7.5.2 压铸模的材料与热处理工艺选用实例 173
7.6 本课题实训 174
7.6.1 实训目的 174
7.6.2 实训过程 174
练习题 174
课题八 塑料模具材料与热处理 176
8.1 塑料模具的工作条件和失效分析 176
8.1.1 塑料模具的工作条件 176
8.1.2 塑料模具的失效分析 176
8.2 塑料模具钢的分类、性能和热处理要求 177
8.2.1 塑料模具钢的分类 177
8.2.2 塑料模具用渗碳钢及其热处理 179
8.2.3 塑料模具用调质钢及其热处理 180
8.2.4 塑料模具用冷作模具钢和热处理 181
8.2.5 塑料模具用不锈钢和热处理 181
8.2.6 塑料模具用马氏体时效钢和热处理 182
8.2.7 塑料模具用新型热作模具钢 183
8.3 塑料模具材料与热处理工艺选用实例 183
8.4 本课题实训 184
8.4.1 实训目的 184
8.4.2 实训过程 184
练习题 185
课题九 玻璃模具材料与热处理 186
9.1 玻璃模具的工作条件和失效形式 186
9.1.1 玻璃模具的工作条件 186
9.1.2 玻璃模具的失效形式 187
9.2 玻璃模具材料的性能要求和分类 187
9.2.1 玻璃模具材料的性能要求 187
9.2.2 玻璃模具材料的类型 187
9.3 玻璃模具材料的热处理 189
9.3.1 铸铁模具材料的热处理 189
9.3.2 耐热不锈钢模具的热处理 189
9.3.3 激光合金化热处理 189
9.3.4 热喷焊表面强化处理 190
练习题 190
课题十 陶瓷模具材料与热处理简介 191
10.1 陶瓷模具的工作条件 191
10.2 陶瓷模具的分类 191
10.3 常用陶瓷模具材料与热处理 192
10.3.1 石膏模 192
10.3.2 改性石膏模 192
10.3.3 新型多孔模 192
10.4 陶瓷模具材料与热处理工艺的选用实例 194
练习题 195
附录 196
参考文献 212